Perte aérodynamique VM ouvert dessous

Concernant le Velox, voici ce qui est écrit sur leur blog (voir en date du 26/8/2014):

HPTDelft a écrit:

During the DEKRA record weekend in Germany in July we figured out that the VeloX IV has more drag than expected. [...] Meanwhile we have been able to win a lot by making a few small adjustments to the bike.For example, we made the air intake of the VeloX much smaller. A wide air intake is not necessary for a speed record (because the sprint only takes 5 minutes). During our test days we came to the conclusion that the amount of drag was now significantly smaller.
After that we made a front wheel enclosure, because it seemed that the flow through the front wheel hole was also causing drag. However, the front wheel hole was also the air exhaust. The exhaust, therefore, needed to be created somewhere else on the bike. It is now in the back of the VeloX.

HPTDelft a écrit:

Durant le weekend de records qui a eu lieu au DEKRA en Allemagne en Juillet, il est apparu que le VeloX IV avait une traînée plus importante que prévu. [...] Entretemps, nous avons réussi à gagner pas mal en effectuant de petites corrections sur le vélo. Nous avons par exemple diminué de manière sensible la dimension de l'entrée d'air. Une large entrée d'air n'est pas nécessaire pour un record de vitesse (parce que le sprint ne dure que 5 minutes). Lors de nos journées d'essai, nous avons constaté que la traînée avait été substantiellement reduite.
Après cela , nous avons fait une coque pour enfermer la roue avant., parce qu'il semblait que le flux d'air entrant par l'ouverture de la roue avant augmentait la traînée. Or cette ouverture servait aussi de sortie d'air. C'est pour cela que la sortie d'air a dû être déplacée sur le vélo. Elle se trouve maintenant à l'arrière du VeloX.

Bon matin,
""""Après cela , nous avons fait une coque pour enfermer la roue avant., parce qu'il semblait que le flux d'air entrant par l'ouverture de la roue avant augmentait la traînée. """"
Il y a  au moins 3 causes ,dans ce cas, à l augmentation de la  traînée:
Les jet sortant tangentiellement à la carène perturbent l écoulement.
En plus Ces jets contiennent de l énergie.
Et enfin la roue joue le rôle de pompe centrifuge , et une fois mise dans la "boîte à cammenberg " son débit est réduit , et sa puissance consommée aussi.
L air tourne dans la boîte cylindrique mais n 'emporte pas donc énergie au dehors... ou du moins ça limite les déperditions..
...
C est du moins mon impression...

Pour préciser, une entrée et une sortie permettent d'établir un écoulement d'air (caractérisé par son débit massique  xx kg/seconde).  
La trainée générée par cet écoulement est proportionnelle à son "travail" soit les variations de pression et les variations de vitesse.
Ainsi, un écoulement prélevé au point d'arrêt de la carène, qui se ferait sans plus de perte de charge ni de variation de vitesse (direction et amplitude) qu'autour du VM ne créerait pas plus de trainée que s'il n'existait pas...
D'où l'intérêt du diffuseur décrit dans le premier article en référence de Samural :  limiter les pertes de charges singulières à "l'éclatement" du jet (ce que ne fait pas le Vélox...)
L'actuel avatar de cebd donne une bonne idée de ce que serait, vu en coupe, un diffuseur conique derrière une entrée d'air au nez d'un Quest...

Les roues sont un problème un peu différent. On a là un "brassage" de l'air tourbillonnant et des pertes aérodynamiques locales (indépendantes d'un flux de ventilation, et d'autant plus intenses qu'il y a des rayons)
Les roues peuvent provoquer des variations de pression qui transforme leur puits en entrée ou en sortie d'air, suivant les échanges qu'il y a avec l'intérieur de la coque du VM, d'une façon pas complètement prévue par le dessinateur.
Barbara Buatois me disait sur les premiers essais du Varna 24 que la majorité du "courant d'air" qu'elle ressentait provenait de l'arrière, probablement les roues, plus que de la fente en extrémité.

Edit : "doublé" par cebd pendant que j'écrivais

PatsyGarett a écrit:

D'où l'intérêt du diffuseur décrit dans le premier article en référence de Samural :  limiter les pertes de charges singulières à "l'éclatement" du jet (ce que ne fait pas le Vélox...)
L'actuel avatar de cebd donne une bonne idée de ce que serait, vu en coupe, un diffuseur conique derrière une entrée d'air au nez d'un Quest...

Si on veut minimiser la traînée, c'est en effet ce qu'il faut faire mais c'est parfois au détriment de la ventilation.
Je m'explique: ce sont principalement le torse et la tête qui doivent être refroidis et qui donc necessitent le flux d'air. De plus pour que les échanges thermiques soient efficace, il faut que le flux d'air ait une certaine vitesse (voir à ce sujet le 2e article que je cite plus haut). Ces 2 points nécessitent donc d'amener l'air près du torse et en maintenant une section de tuyau pas trop large en sortie afin que la vitesse de l'air soit suffisamment élevée.

En fait, pour le confort du pilote, il faut quand même que ce flux d'air ne soit pas trop violent et concentré "en pleine poire", d'où l'optimisation faite sur le HPV en question, en 2ème itération.
Il faudrait que ce flux soit "constant" alors que la vitesse du VM est variable, donc des sections variables...

Dans l'Alleweder, avec la jupe, j'avais ajouté un mini saute-vent qui servait surtout, par la légère dépression provoquée au dessus de la tête, à rétablir le flux d'air entrant par les trous de pieds et sortant autour de la tête. Le confort était bon en été et par temps frais, j'appréciais d'avoir de l'air "un peu réchauffé" et surtout ralenti sur le visage.
Bon, l'Alleweder pour illustrer un post sur l’aérodynamisme c'est critiquable...

cavallo pazzo a écrit:

Pour les trous dessous, un VM (sais plus lequel...) a des "clapets" sur velcro pour fermer les trous des pieds. Si l'on pousse dessus ça s'ouvre, et on le remet avant de repartir. Ca doit peser au moins 150 grammes !
Pollux, du tissu ferait l'affaire ou cela est négligeable?

Pour fermer, Wim Schermer offre du Lycra, on fait une petite fente où on peut passer le pied pour reculer mais est étanche à l'air. Un des vélonaute américain offre des pièce en plastique faites pour fermer les trous des Quest/Strada/Mango, celles-ci ont une bosse pour laisser passer les talons. On peut en monter une en la collant avec du ruban de type "Duck Tape" d'un côté comme une charnière afin de pouvoir le relever pour passe le pied.

Maintenant Wim Schermer propose d'utiliser une feuille silicone au lieu du Lycra. L'avantage est que cela ne baille pas, c'est à dire que la fente se referme après le passage du pied.